JPH11104064A - Viewing field changing device of endoscope - Google Patents
Viewing field changing device of endoscopeInfo
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- JPH11104064A JPH11104064A JP9268516A JP26851697A JPH11104064A JP H11104064 A JPH11104064 A JP H11104064A JP 9268516 A JP9268516 A JP 9268516A JP 26851697 A JP26851697 A JP 26851697A JP H11104064 A JPH11104064 A JP H11104064A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡の視野変換装
置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a visual field conversion device for an endoscope.
【０００２】[0002]
【従来の技術】処置具と内視鏡とをそれぞれ別個に患者
の体腔内に挿入し、体腔内に挿入された処置具の先端部
分の画像を内視鏡の観察視野内に捉え、処置具による患
部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作
業を行う内視鏡下の手術が一般に知られている。2. Description of the Related Art A treatment tool and an endoscope are separately inserted into a body cavity of a patient, and an image of a distal end portion of the treatment tool inserted into the body cavity is captured in an observation field of view of the endoscope. Endoscopic surgery for performing the treatment while observing the treatment state of the affected part by an endoscope is generally known.
【０００３】米国特許５４３６５４２号公報は、内視鏡
を保持したロボットアームを、術者の頭部に設けられた
位置センサの検出値に応じて駆動する方法を開示してい
る。[0003] US Pat. No. 5,436,542 discloses a method of driving a robot arm holding an endoscope in accordance with a detection value of a position sensor provided on an operator's head.
【０００４】また、特開平６−３０８９６号公報は、術
者の指令を音声認識システムに認識させて内視鏡を保持
したロボットアームを駆動し、視野変換を行う方法を開
示している。Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-30896 discloses a method in which a voice recognition system recognizes an operator's command, drives a robot arm holding an endoscope, and converts the field of view.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記した米国特許５４
３６５４２号公報では、内視鏡を保持したロボットアー
ムを、術者の頭部の運動に応じて駆動している。この方
法では、術者の不用意な動きによる動作を防止するため
に、術者がフットスイッチを押したときのみに動作す
る。しかし術者の頭部の運動は不安定なので、画面の移
動が不安定になり術者の希望する視野を得るのが困難で
ある。The above-mentioned U.S. Pat.
In Japanese Patent No. 36542, a robot arm holding an endoscope is driven in accordance with the movement of the operator's head. In this method, the operation is performed only when the operator presses the foot switch in order to prevent the operation due to the careless movement of the operator. However, since the movement of the operator's head is unstable, the movement of the screen becomes unstable, and it is difficult to obtain the visual field desired by the operator.
【０００６】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、術者の頭部の
動きによって、術者の所望の視野を得ることができる内
視鏡の視野変換装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an endoscope which can obtain a desired visual field of an operator by movement of the operator's head. To provide a visual field conversion device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の内視鏡の視野変換装置は、内視鏡画像の
視野を変換する視野変換手段と、観察者の頭部の移動を
検出する移動検出手段と、この移動検出手段によって検
出された移動量を表示する表示手段と、この表示手段の
表示を参照して前記移動量を確認する確認手段と、この
確認手段によって確認された移動量に基づき、前記視野
変換手段を動作させる制御手段とを具備する。In order to achieve the above object, a visual field conversion device for an endoscope according to the present invention comprises: a visual field conversion means for converting a visual field of an endoscope image; Movement detection means for detecting movement, display means for displaying the movement amount detected by the movement detection means, confirmation means for confirming the movement amount with reference to the display on the display means, confirmation by the confirmation means Control means for operating the visual field conversion means based on the moved amount.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【０００９】まず、本発明の第１実施形態について説明
する。第１実施形態の目的は、術者が手を用いずに術者
の頭の動きによって内視鏡の視野を術者が持った方向に
確実に移動する手段を提供することにある。First, a first embodiment of the present invention will be described. An object of the first embodiment is to provide a means for surely moving the field of view of an endoscope in a direction held by an operator by the movement of the operator's head without using the hands.
【００１０】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態の構
成を示す図である。スコープ１は接眼部３によって視野
変換カメラ４に接続されている。スコープ１の根元はス
コープホルダ７によって図示しない手術台に保持されて
いる。スコープ１の挿入部２は体壁８に取り付けられた
トラカール９を通して体腔内に挿入され、体腔内を観察
できる。また、体腔内には鉗子１０の挿入部１２が挿入
されている。鉗子１０の手元にはハンドル１１及びハン
ドル１１の近辺には確認スイッチ１３が設けられてい
る。FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention. The scope 1 is connected to a visual field conversion camera 4 by an eyepiece 3. The base of the scope 1 is held on an operating table (not shown) by a scope holder 7. The insertion section 2 of the scope 1 is inserted into the body cavity through the trocar 9 attached to the body wall 8 so that the inside of the body cavity can be observed. The insertion portion 12 of the forceps 10 is inserted into the body cavity. A handle 11 is provided near the forceps 10 and a confirmation switch 13 is provided near the handle 11.
【００１１】視野変換カメラ４は制御装置１４に接続さ
れ、制御装置１４は内視鏡の画像を表示する表示モニタ
１５に接続されている。図１（Ｂ）はこの表示モニタ１
５に内視鏡の画像を表示した様子を示している。また、
制御装置１４は姿勢センサ１７及び確認スイッチ１３に
接続されている。姿勢センサ１７は固定具１８によって
術者の頭１６に着脱自在に固定されている。視野変換カ
メラ４は電動で駆動されるズームレンズ５及び撮像素子
６から成り立っている。撮像素子６は制御装置１４によ
ってスコープ１の光軸に対して垂直に上下左右に平行移
動することができる。The field-of-view conversion camera 4 is connected to a control device 14, and the control device 14 is connected to a display monitor 15 for displaying an image of the endoscope. FIG. 1B shows the display monitor 1.
FIG. 5 shows a state in which an image of the endoscope is displayed. Also,
The control device 14 is connected to the attitude sensor 17 and the confirmation switch 13. The posture sensor 17 is detachably fixed to the surgeon's head 16 by a fixture 18. The field-of-view conversion camera 4 is composed of a zoom lens 5 and an image sensor 6 that are driven by electric power. The imaging device 6 can be moved vertically, horizontally and vertically by the control device 14 with respect to the optical axis of the scope 1.
【００１２】次に、上記した構成の作用を図１及び図２
を参照して説明する。Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【００１３】スコープ１によって図１（Ｂ）に示される
Ｒ１の領域が撮影される。このＲ１の領域はズームレン
ズ５によって拡大される。その拡大された一部分の領域
が撮像素子６に投影され、撮像素子６によって撮影され
た部分が表示モニタ１５にＲ２で示すように表示され
る。ここで、撮像素子６を光軸に対して上下左右に移動
することによって、スコープ１にて観察される先端部に
おけるＲ２の範囲が変わる。それによって、表示モニタ
１５に表示される画像の位置が変更され、あたかもスコ
ープ１を上下左右に動かしたかのような画像を得ること
ができる。The area of R1 shown in FIG. 1B is photographed by the scope 1. This region of R1 is enlarged by the zoom lens 5. The enlarged part of the area is projected onto the image sensor 6, and the part photographed by the image sensor 6 is displayed on the display monitor 15 as indicated by R2. Here, by moving the image sensor 6 up, down, left and right with respect to the optical axis, the range of R2 at the distal end observed by the scope 1 changes. Thereby, the position of the image displayed on the display monitor 15 is changed, and an image can be obtained as if the scope 1 were moved up, down, left, and right.
【００１４】また、ここで、ズームレンズ５の拡大率を
変えることにより、スコープ１を近づけたり、遠ざけた
りしたのと同じような画像を得ることができる。この視
野移動は術者の頭１６に設けられた姿勢センサ１７によ
って制御される。Here, by changing the magnification of the zoom lens 5, an image similar to that obtained by moving the scope 1 closer or farther can be obtained. This visual field movement is controlled by a posture sensor 17 provided on the head 16 of the operator.
【００１５】図２は表示モニタ１５に表示されたモニタ
画像２２を示す図である。モニタ画像２２の中央にカー
ソル２４が表示されている。術者の頭１６の上下の移動
１９及び左右の移動２０が術者の頭１６に設けられた姿
勢センサ１７によって検出され、これらの移動１９、２
０に応じてカーソル２４を画面上を移動させることがで
きる。FIG. 2 is a diagram showing a monitor image 22 displayed on the display monitor 15. A cursor 24 is displayed at the center of the monitor image 22. An up-down movement 19 and a left-right movement 20 of the surgeon's head 16 are detected by a posture sensor 17 provided on the surgeon's head 16.
The cursor 24 can be moved on the screen according to 0.
【００１６】ここで、術者が所望の位置２５にカーソル
２４を移動させ、その時点で鉗子１０に設けられた確認
スイッチ１３を押すと、その時のカーソルの位置２５が
画面の中央になるように視野変換カメラ４が駆動され、
視野が２３のように変換される。これにより、術者は所
望の位置に視野を自由に変換することができる。また、
術者の頭１６の前後方向の運動２１に対応して視野変換
カメラ４のズームレンズ５の拡大率を変化させること
で、頭１６を前に突き出せば画面が拡大され、逆に頭１
６を引けば縮小されるといったように、あたかも物体に
近づいたり、遠ざかったりしているかのような画像を得
ることも可能である。Here, when the operator moves the cursor 24 to a desired position 25 and presses the confirmation switch 13 provided on the forceps 10 at that time, the cursor position 25 at that time becomes the center of the screen. The field-of-view conversion camera 4 is driven,
The field of view is transformed as 23. This allows the operator to freely convert the field of view to a desired position. Also,
By changing the magnification of the zoom lens 5 of the visual field conversion camera 4 in accordance with the forward and backward movement 21 of the surgeon's head 16, the screen is enlarged by protruding the head 16 forward.
It is also possible to obtain an image as if approaching or moving away from the object, such as reducing the size by subtracting 6.
【００１７】図３は図１に示す姿勢センサ１７の詳細な
構成を示す図である。姿勢センサ１７の内部には、上下
方向の回転を検出する第１のジャイロセンサ２６ａ及び
左右方向の回転を検出する第２のジャイロセンサ２６ｂ
及び図示されない視面に対して垂直に設けられた前後方
向の回転度を検出する第３のジャイロセンサより成る。
これら第１、第２、第３のジャイロセンサによって、術
者の頭１６の相対的な回転移動量が求められる。しかし
ながら、これら第１、第２、第３のジャイロセンサで求
められた移動量は絶対的な位置や絶対的な姿勢ではな
い。そのため、ある時点からの姿勢の変化をそれぞれの
センサ出力を積分することで術者の頭の姿勢を得ること
ができる。しかしながら、一般にこのジャイロセンサは
ドリフト（時間による値の変化）が大きいため、積分を
長時間続けると値が正確でなくなるという欠点がある。
従って、このようなセンサを用いる場合には、鉗子１０
に設けられた確認スイッチ１３を最初に押した段階から
積分を開始し、押し終わった状態の位置を読み込むとい
った構成にするような配慮が必要である。FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the attitude sensor 17 shown in FIG. Inside the attitude sensor 17, a first gyro sensor 26a for detecting vertical rotation and a second gyro sensor 26b for detecting horizontal rotation
And a third gyro sensor which is provided perpendicularly to a viewing plane (not shown) and detects the degree of rotation in the front-rear direction.
The first, second, and third gyro sensors determine the relative rotational movement of the operator's head 16. However, the movement amounts obtained by these first, second, and third gyro sensors are not absolute positions or absolute postures. Therefore, the posture of the operator's head can be obtained by integrating the change in posture from a certain point of time with the output of each sensor. However, since the gyro sensor generally has a large drift (change in value with time), there is a disadvantage that the value becomes inaccurate when integration is continued for a long time.
Therefore, when using such a sensor, the forceps 10
It is necessary to consider a configuration in which integration is started from the stage where the confirmation switch 13 provided at the first time is pressed, and the position where the confirmation switch 13 is pressed is read.
【００１８】また、本実施形態では図示しない第３のジ
ャイロセンサを姿勢センサ１７で構成することもでき
る。第３のジャイロセンサは、第１のジャイロセンサ２
９ａ及び第２のジャイロセンサ２６ｂと、それぞれ垂直
な位置に配置される。その場合、第１のジャイロセンサ
２６ａ及び第２のジャイロセンサ２６ｂによって、術者
の頭１６の上下方向の運動１９及び左右方向の運動２０
のみを検出して視野方向を変換する。視野の拡大、縮小
に関しては、鉗子１０に設けられた確認スイッチ１３に
ズームスイッチを設けることで実現できる。Further, in the present embodiment, a third gyro sensor (not shown) can be constituted by the attitude sensor 17. The third gyro sensor is a first gyro sensor 2
9a and the second gyro sensor 26b are disposed at positions perpendicular to each other. In that case, the first gyro sensor 26a and the second gyro sensor 26b allow the operator to move the head 16 in the vertical direction 19 and in the horizontal direction 20.
Only the direction is detected and the viewing direction is changed. The enlargement and reduction of the field of view can be realized by providing a zoom switch on the confirmation switch 13 provided on the forceps 10.
【００１９】上記した第１実施形態によれば、術者の頭
１６の移動というような不安定な動きを視野移動に用い
ても確認スイッチ１３を有しているために所望の方向に
対して移動ができる。また、確認スイッチ１３を設ける
ことによって、ジャイロセンサのような安価なセンサを
用いて本実施形態を構成することができる。According to the first embodiment, the confirmation switch 13 is provided even if an unstable movement such as the movement of the operator's head 16 is used for the movement of the visual field. You can move. Further, by providing the confirmation switch 13, the present embodiment can be configured using an inexpensive sensor such as a gyro sensor.
【００２０】また、術者が手元で操作するのは確認スイ
ッチ１３だけであり、その他の操作は術者の頭の移動に
よって行われるため、術者は手術作業に専念できる。The operator operates only the confirmation switch 13 at hand, and the other operations are performed by moving the operator's head, so that the operator can concentrate on the operation.
【００２１】以下に本発明の第２実施形態を説明する。
第２実施形態の目的は視野変換カメラを音声認識装置に
よって確実に所望の視野に移動させることにある。Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
An object of the second embodiment is to reliably move a visual field conversion camera to a desired visual field by a voice recognition device.
【００２２】図４は本発明の第２実施形態の構成を示す
図である。第２実施形態では第１実施形態で示された構
成に加え、制御装置１４に音声認識装置２７が接続され
ている。音声認識装置２７にはマイク２９が接続されて
いる。マイク２９はインカム２８によって術者の頭１６
に固定されている。また、鉗子１０には確認スイッチ１
３が設けられている。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a voice recognition device 27 is connected to the control device 14 in addition to the configuration shown in the first embodiment. A microphone 29 is connected to the voice recognition device 27. The microphone 29 is moved by the intercom 28 to the operator's head 16.
It is fixed to. The forceps 10 also has a confirmation switch 1
3 are provided.
【００２３】次に、上記した構成の作用を説明する。Next, the operation of the above configuration will be described.
【００２４】術者は確認スイッチ１３を押した後で、マ
イク２９に対して指令コマンドを発生する。音声認識装
置２７は確認スイッチ１３が押された直後の音声コマン
ドのみを認識し、その音声コマンドに対応して制御装置
１４を駆動する。ここで、音声コマンドとは画面の上下
左右を指令する命令、上、下、右、左、また、画面の拡
大率を変更させる指令、ズームイン、ズームアウト等で
ある。After the operator presses the confirmation switch 13, a command is issued to the microphone 29. The voice recognition device 27 recognizes only the voice command immediately after the confirmation switch 13 is pressed, and drives the control device 14 in accordance with the voice command. Here, the voice command is a command for instructing up, down, left and right of the screen, an instruction to change the enlargement ratio of the screen, up, down, right, left, zoom in, zoom out, and the like.
【００２５】一般には音声認識装置はある一定以上の認
識率を持ち得ない。そのために、誤動作する可能性があ
るが、確認スイッチ１３を操作した後のコマンドのみを
解釈するという構成を採用することによって、誤動作が
防止できる。In general, a speech recognition device cannot have a recognition rate above a certain level. For this reason, a malfunction may occur, but the malfunction can be prevented by adopting a configuration in which only the command after operating the confirmation switch 13 is interpreted.
【００２６】また、上記した音声コマンドに、「少し」
上、「ちょっと」下等の指令が与えられた時に視野が微
動するような図示されない微動司令部を制御装置１４に
設けることで、視野変換の移動量を可変することができ
る。[0026] In addition, "slightly"
By providing a fine movement command unit (not shown) in the control device 14 such that the field of view slightly moves when a command such as “up” or “down” is given, it is possible to change the moving amount of the field of view conversion.
【００２７】第２実施形態の構成では、価格の安い認識
率の低い音声認識装置を用いることも可能である。ま
た、図４に示すように、術者の声を取得するマイク２９
を視野変換カメラ４の内部に内蔵マイク３０として設け
ることも可能である。これにより、術者はマイクのため
にインカムを装着する必要がなくなり、また、一般に視
野変換カメラ４と術者の位置が近いため、十分に音声を
拾うことができる。In the configuration of the second embodiment, it is possible to use an inexpensive speech recognition device with a low recognition rate. Further, as shown in FIG. 4, a microphone 29 for acquiring the voice of the operator
Can be provided as the built-in microphone 30 inside the visual field conversion camera 4. This eliminates the need for the surgeon to wear an intercom for the microphone, and since the position of the field-of-view conversion camera 4 and the surgeon are generally close, it is possible to sufficiently pick up voice.
【００２８】上記した第２実施形態によれば、音声認識
装置を用いて視野変換カメラを駆動しても誤操作を防止
できる。また、得られた画像を画像処理し、観察部位の
胆嚢などの臓器や鉗子などの器具を識別し、音声コマン
ドでそれらの臓器の名称や器具の名称を指示すること
で、認識された臓器や器具が画面の中央に来るように制
御することができる。According to the above-described second embodiment, erroneous operation can be prevented even when the visual field conversion camera is driven using the voice recognition device. In addition, image processing is performed on the obtained image to identify organs such as the gall bladder and instruments such as forceps at the observation site, and voice commands are used to indicate the names of those organs and the names of instruments so that the recognized organs and instruments can be identified. The appliance can be controlled to be in the center of the screen.
【００２９】以下に本発明の第３実施形態を説明する。
第３実施形態の目的は、術中に手を用いずに視野変換を
行なえるようにして術者が手術操作に専念できるように
することにある。Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.
An object of the third embodiment is to allow a surgeon to concentrate on a surgical operation by performing a visual field conversion without using a hand during an operation.
【００３０】図５（Ａ）は本発明の第３実施形態の構成
を示す図である。第３実施形態の構成は、制御装置１４
と、方向指示手段３１と、方向センサ６８と、操作スイ
ッチ３２とからなる。方向センサ６８は術者の足に装着
されたサンダル３４の裏に設けられている。方向センサ
６８及び操作スイッチ３２の出力が方向指示手段３１に
接続され、方向指示手段３１の出力が制御装置１４の入
力に接続されている。FIG. 5A is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. The configuration of the third embodiment is different from that of the control device 14
, Direction instruction means 31, direction sensor 68, and operation switch 32. The direction sensor 68 is provided on the back of the sandals 34 attached to the operator's feet. Outputs of the direction sensor 68 and the operation switch 32 are connected to the direction instruction means 31, and outputs of the direction instruction means 31 are connected to inputs of the control device 14.
【００３１】方向センサ６８は、プレート３５と、足の
上下左右の移動に対応する感圧センサ３６ａ、３６ｂ、
３６ｃ、３６ｄとからなる。感圧センサ３６ａの構造
は、図５（Ｂ）に示すように、感圧導電ゴム３７が電極
３８に挟まれ、それがサンダル３４に内蔵されている。
３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに関しても同じ構造である。ま
た、プレート３５にはそれぞれの感圧センサ３６ａ、３
６ｂ、３６ｃ、３６ｄに対応する突起４０が設けられて
いる。また、プレート３５は支点３９によって、サンダ
ル３４に対応して移動することができる。この構成によ
り、術者の体重移動に対応して上下左右の指示を出すこ
とができる。The direction sensor 68 includes a plate 35 and pressure-sensitive sensors 36a, 36b corresponding to the up, down, left, and right movements of the foot.
36c and 36d. As shown in FIG. 5B, the pressure-sensitive sensor 36 a has a structure in which a pressure-sensitive conductive rubber 37 is sandwiched between electrodes 38, which are built in the sandals 34.
The same applies to 36b, 36c and 36d. Further, the plate 35 has respective pressure-sensitive sensors 36a,
Protrusions 40 corresponding to 6b, 36c, 36d are provided. Further, the plate 35 can be moved corresponding to the sandals 34 by the fulcrum 39. With this configuration, it is possible to issue up, down, left, and right instructions in accordance with the weight shift of the operator.
【００３２】以下に上記した構成の作用を説明する。例
えば、術者が足の前方に力をかけると、プレート３５の
突起４０がサンダル３４を強く押し、その結果、感圧セ
ンサ３６ａの出力が増大する。また、下、右、左に関し
ても同様である。この構成により、術者は自分の足の体
重移動によって自在に視野を変換することができる。し
かしながら、足の力加減では、微妙な操作が不可能であ
る。ここで、鉗子１０に設けられた操作スイッチ３２の
視野移動スイッチ３３ａ及びズームスイッチ３３ｂを用
いる。視野移動に関しては、第１実施形態と同様な操作
を行うことができる。視野移動スイッチ３３ａを押す
と、モニタ画面にカーソルが表示され、そのカーソルを
足への体重を移動させることによって、画面上のカーソ
ルを移動する。そのカーソルが所望の位置に来たときに
視野移動スイッチ３３ａを離す。その位置がカーソルの
位置として指定され、その位置に対して視野変換が行わ
れる。The operation of the above configuration will be described below. For example, when the surgeon applies a force forward of the foot, the projection 40 of the plate 35 strongly presses the sandals 34, and as a result, the output of the pressure sensor 36a increases. The same applies to the lower, right and left sides. With this configuration, the surgeon can freely change the field of view by shifting the weight of his / her foot. However, subtle operations are not possible with moderate force of the feet. Here, a visual field movement switch 33a and a zoom switch 33b of the operation switch 32 provided on the forceps 10 are used. As for the movement of the visual field, the same operation as in the first embodiment can be performed. When the visual field movement switch 33a is pressed, a cursor is displayed on the monitor screen, and the cursor on the screen is moved by moving the cursor to the weight of the foot. When the cursor reaches a desired position, the visual field movement switch 33a is released. The position is designated as the position of the cursor, and the visual field conversion is performed on the position.
【００３３】また、ズームの倍率を変化させたい場合に
は、ズームスイッチ３３ｂを押しながら、術者は足に対
して体重移動を左右に行う。その時、感圧センサ３６
ｄ、及び３６ｃで体重移動を検出し、その結果に基づい
てズームの移動が行われる。そして、ズームスイッチ３
３ｂを離した時にはズームの変換を行う。これによっ
て、術者は自由に視野の拡大率を変換することができ
る。When it is desired to change the zoom magnification, the operator shifts the weight of the foot from side to side while pressing the zoom switch 33b. At that time, the pressure sensor 36
The weight shift is detected at d and 36c, and the zoom is shifted based on the result. And the zoom switch 3
When 3b is released, zoom conversion is performed. Thus, the operator can freely change the magnification of the visual field.
【００３４】図６は上記した第３実施形態の変形例を示
す図である。術者の足４４に装着されたサンダル４１の
底面にトラックボール４２が設けられている。トラック
ボール４２の上にはスイッチ４３が設けられている。ト
ラックボール４２によって、術者の足４４の前後左右の
移動を検出することができる。FIG. 6 is a view showing a modification of the third embodiment. A trackball 42 is provided on the bottom surface of a sandal 41 mounted on the operator's foot 44. A switch 43 is provided on the trackball 42. The trackball 42 can detect the movement of the operator's foot 44 in the forward, backward, left, and right directions.
【００３５】また、術者が足４４を強く踏むことによっ
て、トラックボール４２が床によって押され、スイッチ
４３をｏｎすることができる。この構成で術者が足４４
を強く踏んだ時に、スイッチ４３がｏｎになり、スイッ
チ４３がｏｎになっているときのトラックボール４２の
移動量を検出することで足４４の移動量を検出し、その
移動量に基づいて視野変換カメラにより視野を変換する
ことで術者の所望の視野を得ることができる。When the surgeon steps on the foot 44 strongly, the trackball 42 is pushed by the floor, and the switch 43 can be turned on. In this configuration, the operator
Is strongly pressed, the switch 43 is turned on, and the amount of movement of the foot 44 is detected by detecting the amount of movement of the trackball 42 when the switch 43 is on, and the visual field is determined based on the amount of movement. By converting the field of view with the conversion camera, a desired field of view of the operator can be obtained.
【００３６】上記した第３実施形態によれば、術者は術
中に手を用いずに視野変換を行うことができるため、手
術操作に専念することができるという利点がある。According to the above-described third embodiment, the surgeon can perform the visual field conversion without using the hand during the operation, and thus has an advantage that the operator can concentrate on the operation.
【００３７】以下に本発明の第４実施形態を説明する。
第４実施形態の目的は、術者が鉗子の持つ方向を変化さ
せても鉗子に設けられた上下左右の移動スイッチによっ
て自在に視野変換が行えることにある。Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described.
An object of the fourth embodiment is to allow the operator to freely change the field of view by changing the direction of the forceps with the up, down, left, and right movement switches provided on the forceps.
【００３８】図７（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第４実施形
態の構成を示す図である。鉗子１０には操作スイッチ４
５が着脱自在に設けられ、操作スイッチ４５にはズーム
ノブ４７と、移動スイッチ４６が設けられている。ま
た、操作スイッチ４５からはケーブル４８が接続されて
おり、ケーブル４８は制御装置１４に接続されている。
移動スイッチ４６はハンドル１１を把持している術者の
指によって、上下左右の移動方向を検出することができ
る。また、ズームノブ４７はハンドル１１に対して右側
からも左側からも操作することができる。それはズーム
ノブ４７に突起５１が設けられているからである。ズー
ムノブ４７の回転は、操作スイッチ４５に設けられたズ
ームアップスイッチ５０ａ及びズームダウンスイッチ５
０ｂにより検出される。ズームノブ４７を右方向に回せ
ばズームアップ、左方向に回せばズームダウンとなる。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention. The operation switch 4 is attached to the forceps 10.
The operation switch 45 is provided with a zoom knob 47 and a movement switch 46. A cable 48 is connected to the operation switch 45, and the cable 48 is connected to the control device 14.
The movement switch 46 can detect the up, down, left, and right movement directions by the operator's finger holding the handle 11. The zoom knob 47 can be operated from the right side and the left side of the handle 11. This is because the projection 51 is provided on the zoom knob 47. The rotation of the zoom knob 47 is controlled by the zoom-up switch 50a and the zoom-down switch 5 provided on the operation switch 45.
0b. Turning the zoom knob 47 to the right will zoom up, and turning it to the left will zoom down.
【００３９】また、操作スイッチ４５には加速度センサ
４９ａ、４９ｂ、４９ｃが設けられている。４９ａは操
作スイッチの横方向、４９ｂは操作スイッチの縦方向の
加速度を検出し、４９ｃは４９ａ及び４９ｂに垂直な成
分の加速度を検出する。これら４９ａ、４９ｂ、４９ｃ
の加速度センサにより、重力方向が検知される。The operation switch 45 is provided with acceleration sensors 49a, 49b, 49c. 49a detects the acceleration of the operation switch in the horizontal direction, 49b detects the acceleration of the operation switch in the vertical direction, and 49c detects the acceleration of the component perpendicular to 49a and 49b. These 49a, 49b, 49c
The direction of gravity is detected by the acceleration sensor.
【００４０】図８は、図７に示す移動スイッチ４６の詳
細な構成を示す図である。移動スイッチ４６は操作ノブ
５２とその下側に固定された永久磁石５３及び操作ノブ
５２及び永久磁石５３と一体的に構成された半球５７で
構成され、半球５７は半球状の孔を持つ凹みに躍動して
自在に回転できるようになっている。それら半球の下に
は永久磁石５３の磁界の向きを検出するホール素子５４
ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄが設けられている。これら
ホール素子５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄのセンサ出
力（ＳU 、ＳD 、ＳL 、ＳR ）から操作ノブ５２の操作
方向θi ( ５６) が、θi ＝ｔａｎ-1（ＳU −ＳD ）／
（ＳL −ＳR ）により求められる。FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the moving switch 46 shown in FIG. The movement switch 46 includes an operation knob 52, a permanent magnet 53 fixed below the operation knob 52, and a hemisphere 57 integrally formed with the operation knob 52 and the permanent magnet 53. The hemisphere 57 is formed as a recess having a hemispherical hole. It can move freely and rotate freely. Below these hemispheres, a Hall element 54 for detecting the direction of the magnetic field of the permanent magnet 53 is provided.
a, 54b, 54c, and 54d are provided. From the sensor outputs (S U , S D , S L , S R ) of these Hall elements 54a, 54b, 54c, 54d, the operation direction θ i (56) of the operation knob 52 is determined as θ i = tan −1 (S U − S D ) /
Determined by (S L -S R).
【００４１】以下に上記した構成の作用を説明する。鉗
子１０の操作ハンドル１１が地面に対して垂直である場
合には、移動スイッチ４６の移動方向、上下左右及び操
作モニタ上での視野変換の方向、上下左右は一致してい
る。しかしながら、操作ハンドル１１を大きく傾けた場
合には移動スイッチ４６の上下左右とモニタ１５の上下
左右は一致しなくなる。したがって、この不一致を加速
度センサ４９ａ、４９ｂ、４９ｃにより求められた重力
方向によって補正する必要がある。The operation of the above configuration will be described below. When the operation handle 11 of the forceps 10 is perpendicular to the ground, the movement direction of the movement switch 46, the up, down, left, and right directions, the direction of the visual field conversion on the operation monitor, and the up, down, left, and right coincide. However, when the operation handle 11 is largely inclined, the up, down, left, and right of the movement switch 46 do not coincide with the up, down, left, and right of the monitor 15. Therefore, it is necessary to correct this mismatch based on the direction of gravity obtained by the acceleration sensors 49a, 49b, and 49c.
【００４２】図９はこの補正について説明するための図
である。図９に示すように、加速度センサ４９ａ、４９
ｂ、４９ｃによりハンドル１１に対する重力方向５８が
検出される。この重力方向５８は鉗子ハンドル１１に対
して角度γということが検出される。また、移動スイッ
チ４６の操作方向はθi （５６）であることが得られ
る。これより、実際のモニタ画像１５（図７（Ｃ））の
上下方向に対する視野移動方向はθo ＝θi ＋γ…５９
という形で算出することが可能である。この算出された
θo に基づいて視野方向を移動することができる。FIG. 9 is a diagram for explaining this correction. As shown in FIG. 9, the acceleration sensors 49a, 49
The direction of gravity 58 with respect to the handle 11 is detected by b and 49c. This gravity direction 58 is detected as an angle γ with respect to the forceps handle 11. Further, the operation direction of the movement switch 46 is obtained as θ i (56). Thus, the visual field moving direction with respect to the vertical direction of the actual monitor image 15 (FIG. 7C) is θ o = θ i + γ...
It is possible to calculate in the form. The visual field direction can be moved based on the calculated θo .
【００４３】これにより、ハンドル１１が垂直方向に対
して傾いている場合でも、移動スイッチ４６の移動方向
とモニタの視野の移動方向とを一致させることができ
る。また、本実施形態では、３つの加速度センサによ
り、３次元的な重力方向を検出しているが、加速度セン
サ４９ａ及び４９ｂを用いた２次元的な重力方向の検出
でも同様の補正を行うことが可能である。Thus, even when the handle 11 is inclined with respect to the vertical direction, the moving direction of the moving switch 46 and the moving direction of the visual field of the monitor can be matched. In this embodiment, the three acceleration sensors detect the three-dimensional direction of gravity. However, the same correction can be performed by detecting the two-dimensional direction of gravity using the acceleration sensors 49a and 49b. It is possible.
【００４４】上記した第４実施形態によれば、ハンドル
１１が垂直方向に対して傾いている場合でも、移動スイ
ッチ４６の移動方向とモニタの視野の移動方向を一致さ
せることができるため、術者の手の操作感覚と視野の方
向を一致させやすい。According to the above-described fourth embodiment, even when the handle 11 is tilted with respect to the vertical direction, the moving direction of the moving switch 46 and the moving direction of the field of view of the monitor can be made to coincide with each other. It is easy to match the sense of operation of the hand with the direction of the visual field.
【００４５】また、本実施形態では操作スイッチ４５
は、操作スイッチケーブル４８で制御装置１４に接続さ
れているが、これを、電極波、赤外線等による光通信、
超音波等を用いて無線で操作情報を制御装置１４に伝送
することは当然可能である。この場合、操作スイッチ４
５に信号送信手段とボタン電池などの送信手段への電源
供給手段が設けられ、制御装置１４には信号受信手段が
設けられる。このような構成では多数の手術器具に操作
スイッチ４５を設けても、操作スイッチケーブル４８が
邪魔になることがない。In this embodiment, the operation switch 45
Is connected to the control device 14 by an operation switch cable 48.
It is naturally possible to transmit operation information to the control device 14 wirelessly using ultrasonic waves or the like. In this case, the operation switch 4
5 is provided with a signal transmitting means and power supply means for transmitting means such as a button battery, and the control device 14 is provided with a signal receiving means. In such a configuration, even if the operation switches 45 are provided on many surgical instruments, the operation switch cables 48 do not interfere.
【００４６】また、本実施形態のような移動スイッチ４
６で視野の移動操作を行う場合には、スイッチの向きと
画面の向きの相違による違和感の他に、人による画像の
移動の捉えかたによる違和感が生じることがある。即
ち、視野を上下左右に動かす場合に、スコープを上下左
右（つまり自分自身が動く方向に）に操作するように指
示するのか、画面そのものを上下左右に動かすのかで、
操作方向が逆になる。これは、操作者の感じ方に依存す
るので、制御装置１４に操作方向の対応の正／逆転を選
択するスイッチを設けることで、両方の要求に対して対
応できるようになる。Further, the moving switch 4 as in the present embodiment is used.
In the case of performing the operation of moving the visual field in Step 6, in addition to the discomfort caused by the difference between the switch direction and the screen direction, the discomfort may be caused by how the person views the movement of the image. In other words, when moving the field of view up, down, left, or right, whether to instruct the scope to be operated up, down, left, or right (that is, in the direction in which you move) or to move the screen itself, up, down, left, or right,
The operation direction is reversed. Since this depends on how the operator feels, by providing the control device 14 with a switch for selecting normal / reverse rotation corresponding to the operation direction, it is possible to respond to both requests.
【００４７】また、本実施形態で示される操作スイッチ
４５のズームノブや移動スイッチ４６のスイッチを押し
込むときの軽／重で２段階に操作できるものとし、軽の
時には微動し、重のときには粗動するように設定するこ
とができる。これによりすばやくかつ精密に視野移動ま
たは視野拡大・縮小の設定ができる様になる。多段階ス
イッチや無段階スイッチを用いることによりさらに精密
な速度の制御を行うことができる。またスイッチの構成
を変えず、押している時間が長くなればスピードを早く
するといった、押している時間によって速度の制御を行
うことも可能である。Further, the zoom knob of the operation switch 45 and the switch of the movement switch 46 shown in the present embodiment can be operated in two stages of light / heavy when the switch is depressed. It can be set as follows. As a result, it is possible to quickly and precisely set the visual field movement or the visual field enlargement / reduction. More precise speed control can be performed by using a multi-step switch or a stepless switch. It is also possible to control the speed by the pressing time, such as increasing the speed if the pressing time is long, without changing the configuration of the switch.
【００４８】以下に本発明の第５実施形態を説明する。
第５実施形態の目的は術者が処置具を交換しても簡単な
操作で視野方向の変換が可能な手段を提供することにあ
る。Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An object of the fifth embodiment is to provide means capable of changing the direction of the field of view by a simple operation even if the operator changes the treatment tool.
【００４９】図１０は本発明の第５実施形態の構成を示
す図であり、第１実施形態の制御装置１４と、指サック
センサ６１と、フットスイッチ６５と、視野変換カメラ
４の内部に設けられたソースコイル６４と、指サックセ
ンサ６１の内部にある３次元位置センサ６２とからな
る。３次元位置センサ６２及びソースコイル６４及びフ
ットスイッチ６５は制御装置１４に接続されている。指
サックセンサ６１は術者の中指６３に着脱自在に固定す
ることができる。FIG. 10 is a view showing the structure of the fifth embodiment of the present invention. The control device 14, the finger sack sensor 61, the foot switch 65, and the visual field conversion camera 4 are provided in the first embodiment. And a three-dimensional position sensor 62 inside the finger sack sensor 61. The three-dimensional position sensor 62, the source coil 64, and the foot switch 65 are connected to the control device 14. The finger sack sensor 61 can be detachably fixed to the operator's middle finger 63.
【００５０】以下に上記した構成の作用を説明する。The operation of the above configuration will be described below.
【００５１】３次元位置センサ６２はソースコイル６４
に対して受信コイルの役目をしており、ソースコイル６
４で発生される磁界に対して相対的な３次元位置を３次
元位置センサ６２で検出することが可能である。術者が
フットスイッチ６５を踏むと図１１に示されるように、
モニタ画像２２にカーソル２５が表示される。カーソル
２５は術者の中指６３の動きに対応して検出される３次
元位置センサ６２の３次元的な位置の変換によって移動
可能である。The three-dimensional position sensor 62 includes a source coil 64
And serves as a receiving coil for the source coil 6.
The three-dimensional position relative to the magnetic field generated in step 4 can be detected by the three-dimensional position sensor 62. When the operator steps on the foot switch 65, as shown in FIG.
A cursor 25 is displayed on the monitor image 22. The cursor 25 can be moved by changing the three-dimensional position of the three-dimensional position sensor 62 detected in response to the movement of the operator's middle finger 63.
【００５２】具体的には、術者が中指６３を横方向に上
下左右に水平移動させるものが視野の上下左右の移動に
対応し、中指６３を前方に突き出すことがズームアッ
プ、手前に引き戻すことがズームダウンに対応してい
る。これにより、フットスイッチ６５を踏むことによ
り、モニタ画面２２上にカーソル２５を表示させること
ができる。その状態で術者の中指６３を水平に上下左右
に移動させることにより、所望の位置にカーソル２５を
移動することができる。More specifically, when the surgeon moves the middle finger 63 horizontally and vertically and horizontally to correspond to the movement of the field of view up and down and left and right, protruding the middle finger 63 forward zooms in and pulls back to the front. Supports zoom down. Thus, by stepping on the foot switch 65, the cursor 25 can be displayed on the monitor screen 22. By moving the operator's middle finger 63 horizontally and vertically and horizontally in this state, the cursor 25 can be moved to a desired position.
【００５３】そこで、フットスイッチ６５を離すと、そ
の位置が術者の所望の位置として固定され、当該位置が
画面中央にくるように視野変換カメラ４によって視野が
移動される。また、フットスイッチ６５を踏んだ状態で
術者の中指６３を前に突き出すと、３次元位置センサ６
２によって術者の中指６３の移動が検出され、モニタ画
像２２上にズームアップされる範囲６６が表示される。
術者の所望の倍率まで達した時に、フットスイッチ６５
を離すことにより、その指定されたウィンドウ６６の範
囲が画面一杯になるように拡大される。逆に、ズーム倍
率を下げたい場合には手前側に中指６３を移動させるこ
とによって、中指６３の移動が検出され、視野範囲が広
がる方向が矢印６７でモニタ画面２２上に表示される。When the foot switch 65 is released, the position is fixed as a position desired by the operator, and the field of view is moved by the field-of-view conversion camera 4 so that the position is at the center of the screen. When the operator's middle finger 63 is pushed forward with the foot switch 65 depressed, the three-dimensional position sensor 6
2, the movement of the operator's middle finger 63 is detected, and a range 66 to be zoomed up is displayed on the monitor image 22.
When the operator reaches the desired magnification, the foot switch 65
Is released, the area of the designated window 66 is enlarged so as to fill the screen. Conversely, when it is desired to reduce the zoom magnification, the middle finger 63 is moved to the near side, whereby the movement of the middle finger 63 is detected, and the direction in which the field of view is widened is displayed on the monitor screen 22 with an arrow 67.
【００５４】このようにして、３次元位置センサ６２が
設けられた指サックセンサ６１により、視野を術者の所
望の方向に移動させることができる。一般に、手術中で
は術者は多くの種類の処置具を交換しながら用いている
が、この実施形態においては、処置具の交換の度にスイ
ッチを持ち変える必要がないという特徴を有する。ま
た、本実施形態における３次元位置センサ６２は磁気セ
ンサに留まらず、第１実施形態で示したような、ジャイ
ロセンサ、また、第４実施形態で示されたような、加速
度センサを用いることもできる。In this manner, the finger sack sensor 61 provided with the three-dimensional position sensor 62 can move the visual field in a direction desired by the operator. In general, the surgeon uses many types of treatment tools while exchanging them during the operation, but this embodiment has a feature that it is not necessary to change the switch every time the treatment tools are replaced. Further, the three-dimensional position sensor 62 in the present embodiment is not limited to a magnetic sensor, and may use a gyro sensor as shown in the first embodiment, or an acceleration sensor as shown in the fourth embodiment. it can.
【００５５】上記した第５実施形態によれば、術者が処
置具を交換しても、処置具の交換の度にスイッチを持ち
変える必要がなく、操作が簡便になる。According to the above-described fifth embodiment, even if the operator replaces the treatment tool, it is not necessary to change the switch every time the treatment tool is replaced, and the operation is simplified.
【００５６】以下に上記した第５実施形態の変形例を説
明する。第５実施形態のように術者の操作によって容易
に視野変換の方向を指示する方法は他にも考えられる。
図１２および図１３はその一例を示す。図１２に示され
る内視鏡視野の表示モニタ画面６９の上部にアイコン７
０ａ〜アイコン７０ｈが設けられている。アイコン７０
ａ〜アイコン７０ｈには視野の移動方向を示す矢印が描
かれており、現在選択されているアイコン７０ｆが点滅
している。Hereinafter, a modification of the fifth embodiment will be described. There is another method of easily instructing the direction of the visual field conversion by the operation of the operator as in the fifth embodiment.
12 and 13 show an example. The icon 7 is displayed at the top of the monitor screen 69 for displaying the endoscope visual field shown in FIG.
0a to an icon 70h are provided. Icon 70
Arrows indicating the moving direction of the visual field are drawn on the icons a to 70h, and the currently selected icon 70f is blinking.
【００５７】ここで、図１３に示される鉗子１０に設け
られた選択スイッチ７２のスイッチノブ７３を上方向
（Ａ方向）に押すと選択されたアイコンが右側に一つ移
動し、最右端に来ると、最左端のアイコンに移動する。
スイッチノブ７３を下方向（Ｃ方向）に押すと選択され
たアイコンが左側に一つ移動し、最左端に来ると、最右
端のアイコンに移動する。選択されたアイコンの示す移
動方向は画面中央の矢印カーソル７１に表示される。Here, when the switch knob 73 of the selection switch 72 provided on the forceps 10 shown in FIG. 13 is pushed upward (in the direction A), the selected icon moves one to the right and comes to the rightmost end. Moves to the leftmost icon.
When the switch knob 73 is pressed downward (in the direction C), the selected icon moves one position to the left, and when it reaches the leftmost position, it moves to the rightmost icon. The moving direction indicated by the selected icon is displayed by an arrow cursor 71 at the center of the screen.
【００５８】スイッチノブ７３の上下動により移動した
い方向のアイコンを選択し、スイッチノブ７３を横方向
（Ｂ方向）に押すと、押している間だけ選択されたアイ
コンの矢印が示す方向（または矢印カーソルの方向）に
視野が移動する。この方法では、鉗子の向きによらず画
面の移動方向を指定可能で、術者は視野の移動する方向
を確認した上で移動操作を行うことができる。When an icon in the direction to be moved is selected by the vertical movement of the switch knob 73 and the switch knob 73 is pushed in the horizontal direction (B direction), the direction indicated by the arrow of the selected icon (or the arrow cursor) only while the switch knob 73 is being pushed. Field of view). In this method, the moving direction of the screen can be specified regardless of the direction of the forceps, and the operator can perform the moving operation after confirming the moving direction of the visual field.
【００５９】また、図１４のように表示モニタ６９の画
面の右上端のコーナにアイコン７４を表示させてもよ
い。図１２で選択されたアイコンが左右に移動する代わ
りに、スイッチノブ７３の上下動で選択されたアイコン
７０ａ〜７０ｈがコーナ７４に順番に表示される。スイ
ッチノブ７３を横方向（Ｂ方向）に押すと押している間
だけ選択されたアイコンの矢印が示す方向に視野が移動
するのは図１２と同様である。この方法ではアイコンの
表示スペースを節約することができる。As shown in FIG. 14, an icon 74 may be displayed at the upper right corner of the screen of the display monitor 69. Instead of the icon selected in FIG. 12 moving left and right, icons 70 a to 70 h selected by moving the switch knob 73 up and down are displayed in the corner 74 in order. When the switch knob 73 is pushed in the horizontal direction (B direction), the field of view moves in the direction indicated by the arrow of the selected icon only while the switch knob 73 is being pushed, as in FIG. With this method, the display space for the icons can be saved.
【００６０】また、図１５のように、表示モニタ６９の
中央に矢印カーソル７５を表示させ、その方向を図１３
の選択スイッチ７２によって連続的に可変することもで
きる。スイッチノブ７３を上方向（Ａ方向）に押すと、
押している間だけ矢印カーソル７５が連続的に右回転
し、スイッチノブ７３を下方向（Ｃ方向）に押すと矢印
カーソル７５が左回転し、矢印カーソル７５の方向を指
定できる。スイッチノブ７３を横方向（Ｂ方向）に押す
と、押している間だけ矢印カーソル７５の方向に視野が
移動する。図１５で矢印カーソル７５の代わりに中心か
ら画面端への輝線などを用いても同様である。As shown in FIG. 15, an arrow cursor 75 is displayed at the center of the display monitor 69, and its direction is changed to that shown in FIG.
Can be changed continuously by the selection switch 72. When the switch knob 73 is pushed upward (direction A),
The arrow cursor 75 continuously rotates clockwise only while it is being pressed, and when the switch knob 73 is pressed in the downward direction (direction C), the arrow cursor 75 rotates left and the direction of the arrow cursor 75 can be designated. When the switch knob 73 is pushed in the horizontal direction (B direction), the field of view moves in the direction of the arrow cursor 75 only while the switch knob 73 is being pushed. The same applies to the case where a bright line from the center to the screen edge is used instead of the arrow cursor 75 in FIG.
【００６１】また、図１６に示すように、表示モニタ６
９に、画面の分割された領域を示す指標７７と、この指
標７７に対応したアイコン７６ａ〜７６ｉを設け、図１
２と同様に図１３の選択スイッチ７２の上下動でアイコ
ン（図１６では７６ｇ）を選択し、スイッチノブ７３を
横方向（Ｂ方向）に押すとアイコンに示された座標（Ｃ
１）が画像の中心になるように視野が移動する。Further, as shown in FIG.
9 is provided with an index 77 indicating a divided area of the screen and icons 76a to 76i corresponding to the index 77.
13, the icon (76g in FIG. 16) is selected by moving the selection switch 72 up and down in FIG. 13, and the switch knob 73 is pushed in the horizontal direction (B direction) to display the coordinates (C
The field of view moves so that 1) is at the center of the image.
【００６２】また、図１７（Ｂ）に示すように鉗子７８
の先端に色マーカ７９を設け、図１７（Ａ）に示す表示
モニタ６９の画像中の色マーカ７９の位置で視野移動お
よびズーム操作を行うこともできる。表示モニタ６９の
右側に色抽出エリア８０を設け、色マーカの位置を画像
処理により検出する。Further, as shown in FIG.
17A, a color marker 79 can be provided at the tip, and the visual field movement and the zoom operation can be performed at the position of the color marker 79 in the image on the display monitor 69 shown in FIG. A color extraction area 80 is provided on the right side of the display monitor 69, and the position of the color marker is detected by image processing.
【００６３】色抽出エリア８０には、視野の上下左右の
移動方向に対応するアイコン８１ａ〜８１ｄと、視野の
ズームイン／アウトに対応するアイコン８１ｅ、８１
ｆ、視野を視野移動範囲の中央に設定する原点復帰に対
応するアイコン８１ｇが内視鏡画像に重ねて表示されて
おり、色マーカを操作を行いたいアイコンに重ね、鉗子
７８に設けた図示されないスイッチを押すと、検出され
た色マーカ７９の位置からアイコンが選択され、選択さ
れたアイコンの操作（図１７では原点復帰）が実行され
る。この方法では一つの鉗子スイッチですべての操作を
選択できる。In the color extraction area 80, icons 81a to 81d corresponding to the directions of movement of the visual field in the vertical and horizontal directions, and icons 81e and 81 corresponding to the zoom-in / out of the visual field.
f, an icon 81g corresponding to the origin return for setting the visual field at the center of the visual field movement range is displayed superimposed on the endoscopic image, the color marker is superimposed on the icon to be operated, and is provided on the forceps 78 (not shown). When the switch is pressed, an icon is selected from the position of the detected color marker 79, and the operation of the selected icon (origin return in FIG. 17) is executed. In this method, all operations can be selected with one forceps switch.
【００６４】また、図１８に示すように、表示モニタ６
９の画面の右上に色抽出エリア８２を設け、色抽出エリ
ア８２内での鉗子７８の色マーカ７９の位置に対応して
矢印カーソル８３の方向を変え、鉗子７８に設けた図示
されないスイッチを押すとスイッチを押している間だけ
矢印カーソル８３で指示される方向に視野が移動するよ
うにしてもよい。Further, as shown in FIG.
9, a color extraction area 82 is provided at the upper right of the screen, the direction of the arrow cursor 83 is changed corresponding to the position of the color marker 79 of the forceps 78 in the color extraction area 82, and a switch (not shown) provided on the forceps 78 is pressed. The field of view may be moved in the direction indicated by the arrow cursor 83 only while the switch is pressed.
【００６５】なお、上記した図１２〜図１８の例で表示
された表示モニタ上のアイコン、指標等の位置は、表示
モニタの任意の位置に設けることが当然可能である。ま
た、アイコン、指標等は通常観察時には表示されず、特
定のスイッチの操作あるいは選択スイッチ等に軽く触れ
ることで表示／非表示したり、長時間操作がされない場
合には自動的に非表示になることで観察の邪魔にならな
いようにすることも当然可能である。It should be noted that the positions of the icons, indices, and the like on the display monitor displayed in the examples of FIGS. 12 to 18 can be provided at any positions on the display monitor. In addition, icons, indices, and the like are not displayed during normal observation, and are displayed / hidden by operating a specific switch or lightly touching a selection switch, or are automatically hidden when no operation is performed for a long time. Of course, it is also possible to prevent obstruction of observation.
【００６６】以下に本発明の第６実施形態を説明する。
第６実施形態の目的は術者の興味位置に合焦した内視鏡
画像を提供することにある。Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described.
An object of the sixth embodiment is to provide an endoscope image focused on a position of interest of an operator.
【００６７】図１９は本発明の第６実施形態の構成を示
す図であり、スコープ８４と追尾カメラ８５は接続され
ている。追尾カメラ８５は、フォーカスレンズ８６、ズ
ームレンズ８７、ＣＣＤカメラ８８を有し、ＣＣＤカメ
ラ８８はレンズ群の光軸に対して上下左右に平行するＣ
ＣＤ移動手段８９に固定されている。フォーカスレンズ
８６はフォーカスレンズ８６を光軸方向に駆動するフォ
ーカスレンズ駆動手段９０に固定されている。FIG. 19 is a diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the present invention, in which a scope 84 and a tracking camera 85 are connected. The tracking camera 85 has a focus lens 86, a zoom lens 87, and a CCD camera 88. The CCD camera 88 has a C
It is fixed to the CD moving means 89. The focus lens 86 is fixed to a focus lens driving unit 90 that drives the focus lens 86 in the optical axis direction.
【００６８】術者の操作する鉗子７８の先端部には色マ
ーカ７９が設けられている。ＣＣＤカメラ８８の映像信
号は表示モニタ９１と色抽出手段９３に入力される。色
抽出手段９３で検出された色マーカの位置情報は、ＣＣ
Ｄ移動制御手段９４および合焦手段９５に入力される。
ＣＣＤ移動制御手段９４には追尾スイッチ９７が接続さ
れている。A color marker 79 is provided at the tip of the forceps 78 operated by the operator. The video signal of the CCD camera 88 is input to the display monitor 91 and the color extracting means 93. The position information of the color marker detected by the color extracting means 93 is CC
It is input to the D movement control means 94 and the focusing means 95.
A tracking switch 97 is connected to the CCD movement control means 94.
【００６９】ＣＣＤ移動制御手段９４から出力されたＣ
ＣＤ移動制御信号はＣＣＤ移動手段８９に入力される。
合焦手段９５には合焦スイッチ９８が接続されている。
合焦手段９５は、色マーカの位置情報および映像信号に
よりフォーカスレンズ駆動信号を生成して、フォーカス
レンズ駆動手段９０に出力する。またズーム駆動制御手
段９６にはズームスイッチ９９が接続されている。ズー
ム駆動制御手段９６からのズーム駆動信号によりズーム
レンズ８７が駆動される。C output from the CCD movement control means 94
The CD movement control signal is input to the CCD movement means 89.
A focusing switch 98 is connected to the focusing means 95.
The focusing means 95 generates a focus lens drive signal based on the color marker position information and the video signal, and outputs the focus lens drive signal to the focus lens drive means 90. A zoom switch 99 is connected to the zoom drive control means 96. The zoom lens 87 is driven by a zoom drive signal from the zoom drive control unit 96.
【００７０】以下に上記した構成の作用を説明する。The operation of the above configuration will be described below.
【００７１】スコープ８４の観察像は、フォーカスレン
ズ８６、ズームレンズ８７によって結像され、その結像
面上をＣＣＤカメラ８８がＣＣＤ移動手段８９により平
行移動することで、スコープ８４の画像の一部を切りだ
し、表示モニタ９１に表示される。The observation image of the scope 84 is formed by the focus lens 86 and the zoom lens 87, and the CCD camera 88 is moved in parallel by the CCD moving means 89 on the image forming surface, so that a part of the image of the scope 84 is formed. Is displayed on the display monitor 91.
【００７２】鉗子７８の先端に設けられた色マーカ７９
の表示モニタ９１上の位置９２は、色抽出手段９３で映
像信号から画像処理することで得られ、ＣＣＤ移動制御
手段９４は、追尾スイッチ９７が操作されると、色マー
カ７９の位置９２が表示モニタ９１の中央になるように
ＣＣＤ移動手段８９を制御する。これにより、術者は見
たい視野方向に色マーカ７９の位置９２を位置付け、追
尾スイッチ９７を操作することで所望の方向に視野を変
換できる。The color marker 79 provided at the tip of the forceps 78
The position 92 on the display monitor 91 is obtained by performing image processing from the video signal by the color extracting means 93. When the tracking switch 97 is operated, the position 92 of the color marker 79 is displayed. The CCD moving means 89 is controlled to be at the center of the monitor 91. Thus, the operator can position the position 92 of the color marker 79 in the viewing direction desired to be viewed and operate the tracking switch 97 to convert the viewing direction to a desired direction.
【００７３】また、合焦手段９５は、合焦スイッチ９８
が操作されると、色抽出手段９３により得られた色マー
カ７９の位置９２に合焦するようにフォーカスレンズ駆
動手段９０を駆動する。合焦方法としては、映像信号か
ら色マーカ位置付近の映像情報の高周波成分を取り出
し、高周波成分が大きくなる方向にフォーカスレンズを
移動させ、高周波成分が最大になったときにフォーカス
レンズ８６を停止させる「山登り法」等を用いることが
できる。これにより術者はよく見たい部分に色マーカ７
９を位置し、合焦スイッチ９８を操作することで所望の
位置に合焦させることができる。The focusing means 95 includes a focusing switch 98
Is operated, the focus lens driving means 90 is driven so as to focus on the position 92 of the color marker 79 obtained by the color extracting means 93. As a focusing method, a high-frequency component of video information near the color marker position is extracted from the video signal, the focus lens is moved in a direction in which the high-frequency component is increased, and the focus lens 86 is stopped when the high-frequency component becomes maximum. A "hill climbing method" or the like can be used. This allows the operator to see the color marker 7
The user can focus on a desired position by operating the focus switch 98 with the focus position 9.
【００７４】また、ズームスイッチ９９を操作すると、
ズームイン／アウトの操作に基づいてズーム駆動制御手
段９６によりズームレンズ８７が駆動され、視野の拡大
・縮小が行える。When the zoom switch 99 is operated,
The zoom lens 87 is driven by the zoom drive control means 96 based on the zoom-in / out operation, and the field of view can be enlarged or reduced.
【００７５】上記した第６実施形態によれば、術者の興
味位置に合焦した内視鏡画像を提供することができる。According to the sixth embodiment, it is possible to provide an endoscope image focused on a position of interest of the operator.
【００７６】また、色マーカによらず、第４実施形態の
操作スイッチ４５のような方向操作手段で合焦位置を指
定しても同様の作用・効果が得られる。この時、方向操
作手段により合焦される位置が画面上に表示されると操
作が容易である。The same operation and effect can be obtained even if the in-focus position is designated by the direction operation means such as the operation switch 45 of the fourth embodiment, regardless of the color marker. At this time, if the position focused by the direction operating means is displayed on the screen, the operation is easy.
【００７７】また、本実施形態の追尾スイッチ９７、合
焦スイッチ９８、ズームスイッチ９９を図２０（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、鉗子７８の手元に設けられた鉗子
スイッチ１００上に構成することもできる。ズームスイ
ッチ９９はズームイン（テレ：Ｔ）とズームアウト（ワ
イド：Ｗ）のシーソ型スイッチで構成されており、他の
スイッチと指の感触だけで区別し易くなっている。追尾
スイッチ９７はスイッチＳＷＡ１０１、スイッチＳＷＢ
１０２、コモン接地板（ＣＯＭ）１０３よりなり、２段
階の操作が可能になっている。The tracking switch 97, the focusing switch 98, and the zoom switch 99 according to the present embodiment are replaced with those shown in FIG.
As shown in (B), it can be configured on a forceps switch 100 provided near the forceps 78. The zoom switch 99 is constituted by a seesaw switch for zooming in (tele: T) and zooming out (wide: W), so that it can be easily distinguished from other switches only by feeling of a finger. The tracking switch 97 includes a switch SWA101 and a switch SWB.
102 and a common grounding plate (COM) 103, enabling two-stage operation.
【００７８】図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は追尾スイ
ッチ９７の操作方法を説明するための図である。図２１
（Ａ）は追尾スイッチ９７が押されておらず、スイッチ
ＳＷＡ１０１、スイッチＳＷＢ１０２の両方とも導通し
ていない。図２１（Ｂ）のように追尾スイッチ９７を軽
く押すと、スイッチＳＷＡ１０１とコモン接地板（ＣＯ
Ｍ）１０３が接し、スイッチＳＷＡ１０１がＯＮにな
る。スイッチＳＷＡ１０１がＯＮになると、色マーカ位
置９２に対してあらかじめ決められたオフセット量だけ
ずれて十字カーソル１０４が表示される。FIGS. 21A, 21B and 21C are diagrams for explaining a method of operating the tracking switch 97. FIG. FIG.
In (A), the tracking switch 97 is not pressed, and neither the switch SWA101 nor the switch SWB102 is conducting. When the tracking switch 97 is pressed lightly as shown in FIG. 21B, the switch SWA101 and the common grounding plate (CO
M) 103 contacts, and the switch SWA101 is turned ON. When the switch SWA101 is turned on, the cross cursor 104 is displayed shifted from the color marker position 92 by a predetermined offset amount.
【００７９】次に図２１（Ｃ）に示すように、追尾スイ
ッチ９７を深く押すと、スイッチＳＷＢ１０２がコモン
接地板（ＣＯＭ）１０３に接し、スイッチＳＷＢ１０２
がＯＮになる。スイッチＢ１０２がＯＮになると十字カ
ーソル１０４の位置が画面の中央になるように視野が移
動する。術者が見たいのは通常は、鉗子先端部にある実
際に操作している対象であるが、色マーカは鉗子のシャ
フトにつけるのが容易なため術者の見たい位置と色マー
カの位置はずれている。そこで、あらかじめ頻度の高い
鉗子の位置で色マーカと鉗子先端のオフセット量を定
め、色マーカの位置にオフセット量を加えれば鉗子の先
端部に視野の中央を移動できる。Next, as shown in FIG. 21C, when the tracking switch 97 is pressed deeply, the switch SWB102 comes into contact with the common grounding plate (COM) 103, and the switch SWB102
Turns ON. When the switch B102 is turned on, the field of view moves so that the position of the cross cursor 104 is at the center of the screen. The surgeon usually wants to see the actual operation target at the tip of the forceps, but the color markers are easy to attach to the shaft of the forceps, so the surgeon wants to see them and the location of the color markers. It is off. Therefore, the offset amount between the color marker and the tip of the forceps is determined in advance at the frequently-used position of the forceps, and if the offset amount is added to the position of the color marker, the center of the field of view can be moved to the tip of the forceps.
【００８０】しかし、鉗子の方向や鉗子への距離によっ
てオフセット量を加えた移動先の位置が鉗子先端に必ず
しも一致するとは限らず、どこになるか直感的にわかり
にくい。また色抽出の誤差が大きければ術者の想定と移
動先の位置が大きくずれる可能性がある。そこで追尾ス
イッチ９７を軽く押すとオフセット量を加えた移動先の
位置が十字カーソル１０４で表示されるため、術者はそ
の位置を確認してから操作することができ、術者の想定
と異なった位置に視野移動することがなくなる。However, depending on the direction of the forceps and the distance to the forceps, the position of the movement destination to which the offset amount is added does not always coincide with the tip of the forceps, and it is difficult to intuitively understand where it is. In addition, if the error of color extraction is large, there is a possibility that the assumption of the operator and the position of the movement destination are largely shifted. Therefore, when the tracking switch 97 is lightly pressed, the position of the movement destination to which the offset amount is added is displayed by the cross cursor 104, so that the operator can operate after confirming the position, which is different from the assumption of the operator. There is no need to move the field of view to the position.
【００８１】なお、上記した具体的実施形態には以下の
構成を有する発明が含まれている。The specific embodiments described above include inventions having the following configurations.
【００８２】（１）内視鏡画像の視野を変換する視野変
換手段と、観察者の頭部の移動を検出する移動検出手段
と、この移動検出手段によって検出された移動量を表示
する表示手段と、この表示手段の表示を参照して前記移
動量を確認する確認手段と、この確認手段によって確認
された移動量に基づき、前記視野変換手段を動作させる
制御手段と、を具備することを特徴とする内視鏡の視野
変換装置。(1) Field-of-view conversion means for converting the field of view of the endoscope image, movement detection means for detecting the movement of the observer's head, and display means for displaying the amount of movement detected by the movement detection means Confirmation means for confirming the movement amount by referring to the display of the display means; and control means for operating the visual field conversion means based on the movement amount confirmed by the confirmation means. Endoscope view converter.
【００８３】（１−１）前記移動量が内視鏡の視野の平
行移動に対応する構成（１）に記載の内視鏡の視野変換
装置。(1-1) The visual field conversion device for an endoscope according to (1), wherein the amount of movement corresponds to a parallel movement of the visual field of the endoscope.
【００８４】（１−１−１）前記移動量が内視鏡の視野
の平行移動および拡大縮小に対応する構成（１−１）に
記載の内視鏡の視野変換装置。(1-1-1) The endoscope field-of-view converter according to (1-1), wherein the amount of movement corresponds to parallel movement and enlargement / reduction of the field of view of the endoscope.
【００８５】（１−２）前記移動検出手段が頭部に着脱
可能に固定されたセンサである構成（１）に記載の内視
鏡の視野変換装置。(1-2) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (1), wherein the movement detecting means is a sensor detachably fixed to the head.
【００８６】（１−２−１）前記センサがジャイロセン
サによる２次元以上の姿勢センサである構成（１−２）
に記載の内視鏡の視野変換装置。(1-2-1) Configuration wherein the sensor is a two-dimensional or higher orientation sensor using a gyro sensor (1-2)
3. The visual field conversion device for an endoscope according to claim 1.
【００８７】（１−２−２）前記センサが加速度センサ
による３次元位置センサである構成（１−２）に記載の
内視鏡の視野変換装置。(1-2-2) The visual field conversion device for an endoscope according to (1-2), wherein the sensor is a three-dimensional position sensor using an acceleration sensor.
【００８８】（１−２−３）前記センサが磁気センサに
よる３次元位置センサである構成（１−２）に記載の内
視鏡の視野変換装置。(1-2-3) The field-of-view converter for an endoscope according to (1-2), wherein the sensor is a three-dimensional position sensor using a magnetic sensor.
【００８９】（１−３）前記確認手段が手術器具に設け
られたスイッチである構成（１）に記載の内視鏡の視野
変換装置。(1-3) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (1), wherein the confirmation means is a switch provided on a surgical instrument.
【００９０】（１−４）前記確認手段がフットスイッチ
である構成（１）に記載の内視鏡の視野変換装置。(1-4) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (1), wherein the confirmation means is a foot switch.
【００９１】（１−５）前記表示手段が内視鏡画像と重
ねて表示される標識である構成（１）に記載の内視鏡の
視野変換装置。(1-5) The visual field conversion device for an endoscope according to the constitution (1), wherein the display means is a sign displayed so as to be superimposed on an endoscope image.
【００９２】（１−６）前記視野変換手段が内視鏡像の
一部分を切り出して表示する表示手段で構成されている
構成（１）に記載の内視鏡の視野変換装置。(1-6) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (1), wherein the visual field converting means is constituted by a display means for cutting out and displaying a part of an endoscope image.
【００９３】（１−６−１）前記表示手段は、ズームレ
ンズによる拡大と、撮像素子を光軸に対して垂直に移動
する手段を有する構成（１−６）に記載の内視鏡の視野
変換装置。(1-6-1) The field of view of an endoscope according to (1-6), wherein the display means has means for enlarging by a zoom lens and moving the image pickup device perpendicular to the optical axis. Conversion device.
【００９４】（１−６−２）前記表示手段は、画像の一
部を電子的に拡大する手段を有する構成（１−６）に記
載の内視鏡の視野変換装置。(1-6-2) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (1-6), wherein the display means has means for electronically enlarging a part of the image.
【００９５】（１−７）前記視野変換手段が内視鏡およ
び撮像手段を移動するマニピュレータにより構成される
構成（１）に記載の内視鏡の視野変換装置。(1-7) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (1), wherein the visual field conversion means comprises a manipulator which moves the endoscope and the image pickup means.
【００９６】（２）内視鏡画像の視野を変換する視野変
換手段と、音声入力手段と、入力された音声コマンドを
認識する音声認識手段と、音声コマンドの確認手段と、
確認された音声コマンドに基づいて、前記視野変換手段
を動作させる制御手段と、を具備することを特徴とする
内視鏡の視野変換装置。(2) Field-of-view conversion means for converting the field of view of the endoscope image, voice input means, voice recognition means for recognizing the input voice command, voice command confirmation means,
Control means for operating the visual field conversion means on the basis of the confirmed voice command.
【００９７】（２−１）前記視野変換手段自身に音声入
力手段が設けられている構成（２）に記載の内視鏡の視
野変換装置。(2-1) The visual field conversion device for an endoscope according to (2), wherein the visual field converting means itself is provided with a voice input means.
【００９８】（２−２）前記確認手段が手術器具に設け
られたスイッチである構成（２）に記載の内視鏡の視野
変換装置。(2-2) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (2), wherein the confirmation means is a switch provided on a surgical instrument.
【００９９】（２−３）前記確認手段がフットスイッチ
である構成（２）に記載の内視鏡の視野変換装置。(2-3) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (2), wherein the confirmation means is a foot switch.
【０１００】（２−４）前記音声コマンドが、内視鏡の
視野の平行移動および拡大縮小に対応するものである構
成（２）に記載の内視鏡の視野変換装置。(2-4) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (2), wherein the voice command corresponds to translation and enlargement / reduction of the visual field of the endoscope.
【０１０１】（３）内視鏡画像の視野を変換する視野変
換手段と、観察者の足により操作される指示手段と、こ
の指示手段の確認手段と、確認された指示に基づき、前
記視野変換手段を動作させる制御手段と、を具備するこ
とを特徴とする内視鏡の視野変換装置。(3) Field-of-view conversion means for converting the field of view of the endoscope image, instruction means operated by the foot of the observer, confirmation means for this instruction means, and the field-of-view conversion based on the confirmed instruction. Control means for operating the means.
【０１０２】（３−１）前記指示手段が指示方向に対応
する自由度を有するセンサであり、観察者が装着する履
物に設けられている構成（３）に記載の内視鏡の視野変
換装置。(3-1) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (3), wherein the pointing means is a sensor having a degree of freedom corresponding to a pointing direction, and is provided on footwear worn by an observer. .
【０１０３】（３−１−１）前記センサが履物に内蔵さ
れている構成（３−１）に記載の内視鏡の視野変換装
置。(3-1-1) The field-of-view converter for an endoscope according to (3-1), wherein the sensor is incorporated in footwear.
【０１０４】（３−２）前記確認手段が手術器具に設け
られたスイッチである構成（３）に記載の内視鏡の視野
変換装置。(3-2) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (3), wherein the confirmation means is a switch provided on a surgical instrument.
【０１０５】（３−３）前記確認手段が履物に内蔵され
たスイッチである構成（３）に記載の内視鏡の視野変換
装置。(3-3) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (3), wherein the confirmation means is a switch built in the footwear.
【０１０６】（３−４）前記指示手段が視野方向に平行
移動と、視野の画像の拡大縮小を切り換えて指示する手
段を含む構成（３）に記載の内視鏡の視野変換装置。(3-4) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (3), wherein the instruction means includes means for switching and instructing parallel movement in the visual field direction and enlargement / reduction of an image in the visual field.
【０１０７】（４）内視鏡画像の視野を変換する視野変
換手段と、内視鏡視野を表示する表示モニタと、体腔内
に挿入される手術器具と、この手術器具に着脱可能に設
けられた操作手段と、この操作手段に設けられた姿勢検
出手段と、前記操作手段による操作入力を前記姿勢検出
手段によって補正する補正手段と、この補正手段の出力
に基づいて前記視野変換手段を動作させる制御手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡の視野変換装置。(4) Field-of-view conversion means for converting the field of view of the endoscope image, a display monitor for displaying the field of view of the endoscope, a surgical instrument inserted into a body cavity, and detachably provided to the surgical instrument. Operating means, an attitude detecting means provided in the operating means, a correcting means for correcting an operation input by the operating means by the attitude detecting means, and operating the visual field converting means based on an output of the correcting means. Control means;
A field-of-view converter for an endoscope, comprising:
【０１０８】（４−１）前記操作手段が、視野方向の平
行移動と、視野の拡大縮小を指示するスイッチで構成さ
れる構成（４）に記載の内視鏡の視野変換装置。(4-1) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (4), wherein the operating means comprises a switch for instructing parallel movement in the visual field direction and enlargement / reduction of the visual field.
【０１０９】（４−２）前記姿勢検出手段が、2 次元以
上の姿勢センサである構成（４）に記載の内視鏡の視野
変換装置。(4-2) The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (4), wherein the attitude detecting means is a two-dimensional or higher attitude sensor.
【０１１０】（４−２−１）前記姿勢検出手段が、２次
元以上の加速度センサにより、重力方向を検知する構成
（４−２）に記載の内視鏡の視野変換装置。(4-2-1) The endoscope field-of-view converter according to (4-2), wherein the attitude detecting means detects the direction of gravity using a two-dimensional or higher acceleration sensor.
【０１１１】（４−３）前記補正手段が、前記操作手段
の重力方向に対する操作方向と、表示モニタの画面移動
方向が一致するように補正する構成（４）に記載の内視
鏡の視野変換装置。(4-3) The endoscope field-of-view conversion described in (4), wherein the correction means corrects the operation direction of the operation means with respect to the direction of gravity so that the screen movement direction of the display monitor coincides. apparatus.
【０１１２】（５）内視鏡画像の視野を変換する視野変
換手段と、体腔内に挿入される手術器具と、この手術器
具に着脱可能に設けられた操作手段と、この操作手段の
出力に基づいて前記視野変換手段を動作させる制御手段
と、を具備する内視鏡の視野変換装置において、前記手
術器具がハンドルを有する処置具であり、このハンドル
の両面に前記操作手段が設けられていることを特徴とす
る内視鏡の視野変換装置。(5) Field-of-view conversion means for converting the field of view of an endoscope image, a surgical instrument inserted into a body cavity, operating means detachably provided on the surgical instrument, and an output of the operating means. Control means for operating the visual field converting means based on the surgical instrument, wherein the surgical instrument is a treatment tool having a handle, and the operating means is provided on both surfaces of the handle. An endoscope view converter.
【０１１３】（５−１）前記操作手段が、視野方向の平
行移動と、視野の拡大縮小を指示するスイッチで構成さ
れ、平行移動スイッチが処置具の挿入軸の方向と該一致
し、拡大縮小スイッチの操作レバーが処置具ハンドルの
両面に渡っている構成（５）に記載の内視鏡の視野変換
装置。(5-1) The operating means is constituted by a switch for instructing parallel movement in the direction of the visual field and enlargement / reduction of the visual field, and the parallel movement switch coincides with the direction of the insertion axis of the treatment instrument, and is enlarged / reduced. The visual field conversion device for an endoscope according to the configuration (5), wherein the operation lever of the switch extends over both surfaces of the treatment instrument handle.
【０１１４】（６）内視鏡画像の視野を変換する視野変
換手段と、観察者の指に着脱自在に設けられた指示手段
と、この指示手段の確認手段と、確認された指示に基づ
き前記視野変換手段を動作させる制御手段と、を具備す
ることを特徴とする内視鏡の視野変換装置。(6) Field-of-view conversion means for converting the field of view of the endoscope image, indicating means detachably provided to the observer's finger, checking means for the indicating means, and A control device for operating the visual field conversion means, comprising: a visual field conversion device for an endoscope.
【０１１５】（６−１）前記指示手段が指サック状に構
成された指示方向に対応する自由度を有するセンサであ
り、指の位置または姿勢を検出する構成（６）に記載の
内視鏡の視野変換装置。(6-1) The endoscope according to (6), wherein the pointing means is a sensor having a degree of freedom corresponding to a pointing direction formed in a finger-sack shape and detecting the position or posture of the finger. View converter.
【０１１６】（６−２）前記指示手段が、視野方向の平
行移動と、視野の画像の拡大縮小を指示できる構成
（６）に記載の内視鏡の視野変換装置。(6-2) The visual field conversion device for an endoscope according to (6), wherein the instructing means can instruct parallel movement in the visual field direction and enlargement / reduction of an image in the visual field.
【０１１７】（７）興味部位検出手段と、この興味部位
検出手段により得られた画面上の位置近傍に対して合焦
を行う合焦手段と、を具備することを特徴とする内視鏡
装置。(7) An endoscope apparatus comprising: an interested part detecting means; and a focusing means for focusing on the vicinity of a position on a screen obtained by the interesting part detecting means. .
【０１１８】（７−１）視野変換手段を有する構成
（７）に記載の内視鏡装置。(7-1) The endoscope apparatus according to the constitution (7) having a visual field conversion means.
【０１１９】（７−２）前記興味部位検出手段が、手術
器具に設けた指標を検出する構成（７）に記載の内視鏡
装置。(7-2) The endoscope apparatus according to (7), wherein the interested part detecting means detects an index provided on a surgical instrument.
【０１２０】（７−３）前記興味部位検出手段が、手術
器具に設けられた操作スイッチである構成（７）に記載
の内視鏡装置。(7-3) The endoscope apparatus according to the configuration (7), wherein the interested part detecting means is an operation switch provided on a surgical instrument.
【０１２１】上記した各構成を有する発明の従来の技術
は以下の通りである。The prior art of the invention having each of the above-described configurations is as follows.
【０１２２】（１）、（１−３） 米国特許５４３６５４２号公報は、内視鏡を保持したロ
ボットアームを、術者の頭部に設けられた位置センサの
検出値に応じて駆動する方法を開示している。(1), (1-3) US Pat. No. 5,436,542 discloses a method of driving a robot arm holding an endoscope in accordance with a detection value of a position sensor provided on an operator's head. Has been disclosed.
【０１２３】（２）特開平６−３０８９６号公報は、術
者の指令を音声認識システムに認識させて内視鏡を保持
したロボットアームを駆動して視野変換を行う方法を開
示している。(2) Japanese Patent Laying-Open No. 6-30896 discloses a method in which a voice recognition system recognizes an operator's command and drives a robot arm holding an endoscope to convert a field of view.
【０１２４】（３）、（３−１） 特表平７−５０９６３７号公報は内視鏡下手術に用いら
れる内視鏡装置を開示している。これはロボットアーム
により内視鏡を保持し、術者がフットスイッチを操作す
ることで内視鏡の位置を変え、内視鏡の視野を変えるも
のである。これにより従来内視鏡を保持していた助手は
煩雑な仕事から解放され、また術者は自分の思う方向に
自在に視野を変えることができる。(3), (3-1) Japanese Patent Application Publication No. 7-509637 discloses an endoscope apparatus used for endoscopic surgery. In this technique, an endoscope is held by a robot arm, and a surgeon operates a foot switch to change the position of the endoscope, thereby changing the field of view of the endoscope. As a result, the assistant who has conventionally held the endoscope is released from complicated work, and the operator can freely change the field of view in the direction desired.
【０１２５】（４）、（５）、（６） 特願平８−２８４１９３号公報は、視野移動を指示する
手段として、手術器具の長手方向に着脱自在な視野移動
方向を指示するジョイスティックと、視野の拡大率を指
示するズームスイッチとを手術器具の操作ハンドルの横
に設けた構成を開示している。(4), (5), (6) Japanese Patent Application No. 8-284193 discloses a joystick for instructing a visual field movement direction detachable in the longitudinal direction of a surgical instrument as means for instructing a visual field movement. A configuration is disclosed in which a zoom switch for instructing a magnification of a visual field is provided beside an operation handle of a surgical instrument.
【０１２６】（７）特開平９−２８６６３号公報は、ロ
ボットアームを用いずに内視鏡の視野を自在に変換する
方法を開示している。この方法では、内視鏡の画像の撮
像範囲を撮像光学系の一部分をアクチュエータで移動す
ることで変更する。可動部分は装置内部に設けられてい
るので装置が動作することによる危険性が少なく、安全
性が高い。小型で、通常の内視鏡とＴＶカメラの組み合
わせに置き換えて用いられるので取扱が容易である。ま
た、鉗子の先端に設けられた色マーカの画像中の位置を
検出して視野を変換する鉗子の自動追尾機能を実現で
き、術中に術者が視野を変換することが容易である。(7) Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-28663 discloses a method of freely changing the field of view of an endoscope without using a robot arm. In this method, the imaging range of the image of the endoscope is changed by moving a part of the imaging optical system by an actuator. Since the movable part is provided inside the apparatus, there is little danger due to the operation of the apparatus, and the safety is high. Since it is small and used in place of a combination of a normal endoscope and a TV camera, it is easy to handle. Further, an automatic tracking function of the forceps for converting the visual field by detecting the position of the color marker provided at the tip of the forceps in the image can be realized, and the operator can easily change the visual field during the operation.
【０１２７】上記した各構成を有する発明が解決しよう
とする課題は以下の通りである。The problems to be solved by the invention having the above-described configurations are as follows.
【０１２８】（１）米国特許５４３６５４２号公報で
は、内視鏡を保持したロボットアームを、術者の頭部の
運動に応じて駆動している。この方法では、術者の不用
意な動きによる動作を防止するために、術者がフットス
イッチを押したときのみに動作する。しかし術者の頭部
の運動は不安定なので、画面の移動が不安定になり術者
の希望する視野を得るのが困難である。(1) In US Pat. No. 5,436,542, a robot arm holding an endoscope is driven in accordance with the motion of an operator's head. In this method, the operation is performed only when the operator presses the foot switch in order to prevent the operation due to the careless movement of the operator. However, since the movement of the operator's head is unstable, the movement of the screen becomes unstable, and it is difficult to obtain the visual field desired by the operator.
【０１２９】（１−３）米国特許５４３６５４２号公報
では、フットスイッチで誤動作防止をしているが、フッ
トスイッチで操作する医療器具は電気メス等複数存在す
るので、操作の混乱が生じやすい。(1-3) In US Pat. No. 5,436,542, erroneous operation is prevented by a foot switch. However, since there are a plurality of medical instruments such as an electric scalpel operated by the foot switch, confusion is likely to occur.
【０１３０】（２）特開平６−３０８９６号公報では、
音声認識システムによる術者の指令の誤認識により、術
者の意図とは異なった操作が行われる可能性がある。(2) In JP-A-6-30896,
Due to the erroneous recognition of the operator's command by the voice recognition system, an operation different from the operator's intention may be performed.
【０１３１】（３）特表平７−５０９６３７号公報で
は、術者がフットスイッチを操作することでロボットア
ームを制御し、内視鏡の視野を変えることができるが、
足の運動に応じて微妙な画面の制御をするのは困難であ
るため、術者の希望どおりの視野に移動できないことが
ある。(3) In Japanese Patent Publication No. Hei 7-509637, an operator can control a robot arm by operating a foot switch to change the field of view of an endoscope.
Since it is difficult to control a delicate screen according to the movement of the foot, it may not be possible to move to the visual field desired by the operator.
【０１３２】（３−１）特表平７−５０９６３７号公報
では、フットスイッチで視野を制御することができる
が、フットスイッチで操作する医療器具は電気メス等複
数存在するので、操作の混乱が生じやすい。(3-1) In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 7-509637, the field of view can be controlled with a foot switch. Easy to occur.
【０１３３】（４）特願平８−２８４１９３号公報で
は、手術器具の向きとジョイスティックによる視野移動
方向の関係は固定されている。しかし、実際の手術では
術者の手術器具の向きは様々であるため、術者の方向感
覚と視野方向の移動方向に違和感が感じられる場合があ
る。(4) In Japanese Patent Application No. 8-284193, the relationship between the direction of the surgical instrument and the direction of movement of the visual field by the joystick is fixed. However, in an actual operation, since the direction of the surgical instrument of the operator is various, an uncomfortable feeling may be felt in the direction sense of the operator and the moving direction of the visual field direction.
【０１３４】（５）特願平８−２８４１９３号公報で
は、視野の拡大率を指示するズームスイッチを手術器具
の操作ハンドルの横に設けたものが開示されているが、
術者が手術器具を他方の手に持った場合、また、助手に
術者と反対側の手に渡した場合、ズームスイッチが操作
しにくい。(5) Japanese Patent Application No. 8-284193 discloses a zoom switch in which a zoom switch for indicating a magnification of a visual field is provided beside an operation handle of a surgical instrument.
When the surgeon holds the surgical instrument in the other hand, or when handing it to the assistant on the side opposite to the surgeon, the zoom switch is difficult to operate.
【０１３５】（６）特願平８−２８４１９３号公報で
は、術者がスイッチを有していない手術器具を用いた場
合、視野変換操作が行えない。多数の手術器具を用いた
場合、スイッチの配線が多数必要になり邪魔である。(6) In Japanese Patent Application No. 8-284193, when an operator uses a surgical instrument having no switch, a visual field conversion operation cannot be performed. When a large number of surgical instruments are used, a large number of switch wirings are required, which is a hindrance.
【０１３６】（７）特開平９−２８６６３号公報では、
スコープ視野をズームレンズで拡大した一部を切り出し
て表示するが、ズームレンズでの拡大により被写界深度
が小さくなり、術者の見たい部分のピントが甘くなるこ
とがある。(7) In JP-A-9-28663,
Although a part of the scope visual field enlarged by a zoom lens is cut out and displayed, the enlargement by the zoom lens reduces the depth of field, and the operator may be less focused on a desired part.
【０１３７】上記した各構成を有する発明の目的は以下
の通りである。The objects of the invention having each of the above-described configurations are as follows.
【０１３８】（１）術者の頭部の動きによって、術者の
所望の視野を得る。(1) A desired visual field of the operator is obtained by the movement of the operator's head.
【０１３９】（１−３）術者の操作しやすい位置に確認
手段を設ける。(1-3) A confirmation means is provided at a position where the operator can easily operate.
【０１４０】（２）音声指令の誤認識が起きても術者の
意図以外の動作をしない。(2) Even if erroneous recognition of a voice command occurs, no operation other than the operator's intention is performed.
【０１４１】（３）術者の足の操作でも視野を術者の意
図どおりの位置に制御する。(3) The field of view is controlled to the position intended by the operator even by operating the operator's foot.
【０１４２】（３−１）他の医療器具のフットスイッチ
と混乱することなく視野を制御する。(3-1) The visual field is controlled without confusion with the foot switch of another medical instrument.
【０１４３】（４）手術器具の向きが変わっても、術者
の操作方向と画面の移動方向を合わせる。(4) Even if the direction of the surgical instrument changes, the operating direction of the operator and the moving direction of the screen are matched.
【０１４４】（５）操作者の右手・左手いずれでも操作
できるズームスイッチを提供する。(5) Provide a zoom switch that can be operated by either the right or left hand of the operator.
【０１４５】（６）手術器具を交換しても操作の容易な
視野変換操作手段を提供する。(6) To provide a visual field conversion operating means which can be easily operated even when surgical instruments are replaced.
【０１４６】（７）術者の興味位置に合焦した内視鏡画
像を提供する。(7) An endoscopic image focused on the position of interest of the operator is provided.
【０１４７】[0147]
【発明の効果】本発明によれば、術者の頭部の移動に基
づいて、内視鏡画像を術者の所望の視野に容易にかつ安
定して移動することができる。According to the present invention, an endoscopic image can be easily and stably moved to a desired visual field of an operator based on the movement of the operator's head.
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図２】表示モニタに表示されたモニタ画像を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a monitor image displayed on a display monitor.
【図３】図１に示す姿勢センサの詳細な構成を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the attitude sensor shown in FIG.
【図４】本発明の第２実施形態の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施形態の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
【図６】第３実施形態の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the third embodiment.
【図７】本発明の第４実施形態の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図８】図７に示す移動スイッチの詳細な構成を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of a mobile switch shown in FIG. 7;
【図９】操作ハンドルを大きく傾けた場合の不一致を補
正する動作について説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an operation of correcting a mismatch when the operation handle is largely tilted.
【図１０】本発明の第５実施形態の構成を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】術者がフットスイッチを踏んだときに、モニ
タ画像に表示されるカーソルを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a cursor displayed on a monitor image when an operator steps on a foot switch.
【図１２】本発明の第５実施形態の変形例を示す図であ
る。FIG. 12 is a view showing a modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第５実施形態の他の変形例を示す図
である。FIG. 13 is a diagram showing another modified example of the fifth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第５実施形態の他の変形例を示す図
である。FIG. 14 is a view showing another modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第５実施形態の他の変形例を示す図
である。FIG. 15 is a view showing another modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第５実施形態の他の変形例を示す図
である。FIG. 16 is a view showing another modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の第５実施形態の他の変形例を示す図
である。FIG. 17 is a view showing another modification of the fifth embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の第５実施形態の他の変形例を示す図
である。FIG. 18 is a diagram showing another modified example of the fifth embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の第６実施形態の構成を示す図であ
る。FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a sixth embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の第６実施形態の変形例を示す図であ
る。FIG. 20 is a diagram showing a modification of the sixth embodiment of the present invention.
【図２１】追尾スイッチの操作方法を説明するための図
である。FIG. 21 is a diagram for explaining a method of operating a tracking switch.
１…スコープ、 ２…挿入部、 ３…接眼部、 ４…視野変換カメラ、 ５…ズームレンズ、 ６…撮像素子、 ７…スコープホルダ、 ８…体壁、 ９…トラカール、 １０…鉗子、 １１…ハンドル、 １２…シース、 １３…確認スイッチ、 １４…制御装置、 １５…表示モニタ、 １６…術者の頭、 １７…姿勢センサ、 １８…固定具、 １９…上下方向、 ２０…左右方向、 ２１…前後方向、 ２２…移動前の画像、 ２３…移動後の画像、 ２４…移動前のカーソル、 ２５…移動後のカーソル、 ２６ａ、ｂ…ジャイロセンサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scope, 2 ... insertion part, 3 ... Eyepiece part, 4 ... View conversion camera, 5 ... Zoom lens, 6 ... Image sensor, 7 ... Scope holder, 8 ... Body wall, 9 ... Trocar, 10 ... Forceps, 11 ... handle, 12 ... sheath, 13 ... confirmation switch, 14 ... control device, 15 ... display monitor, 16 ... operator's head, 17 ... posture sensor, 18 ... fixture, 19 ... vertical direction, 20 ... left and right direction, 21 ... Back and forth direction, 22. Image before movement, 23. Image after movement, 24. Cursor before movement, 25. Cursor after movement, 26a, b.
Claims (1)
段と、 観察者の頭部の移動を検出する移動検出手段と、 この移動検出手段によって検出された移動量を表示する
表示手段と、 この表示手段の表示を参照して前記移動量を確認する確
認手段と、 この確認手段によって確認された移動量に基づき、前記
視野変換手段を動作させる制御手段と、を具備すること
を特徴とする内視鏡の視野変換装置。1. Field-of-view conversion means for converting the field of view of an endoscope image, movement detection means for detecting movement of the observer's head, and display means for displaying the amount of movement detected by the movement detection means. A confirmation means for confirming the movement amount by referring to the display of the display means; and a control means for operating the visual field conversion means based on the movement amount confirmed by the confirmation means. Endoscope view converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9268516A JPH11104064A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Viewing field changing device of endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9268516A JPH11104064A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Viewing field changing device of endoscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11104064A true JPH11104064A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=17459609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9268516A Pending JPH11104064A (en) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Viewing field changing device of endoscope |
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| Country | Link |
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